第十二章 简单机械
第1节 杠杆
1、认识杠杆及其五要素
2、会探究杠杆平衡的条件
3、能利用杠杆原理进行简单计算
学习目标
生活中的杠杆
生活中的杠杆
一、杠杆的定义
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫作杠杆。
自学指导一
内容:阅读P76-77 杠杆
时间:2分钟
要求:
知道杠杆的定义
知道杠杆的五要素:
支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂
支点:杠杆可以绕其转动的点O
动力:使杠杆转动的力F1
阻力:阻碍杠杆转动的力F2
O
F1
F2
二、杠杆的五要素:
动力臂:从支点到动力作用线的距离,
用“l1”表示;
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,
用“l2”表示。
二、杠杆的五要素:
O
F1
F2
l1
l2
F2
找出杠杆的五要素:
O
F1
O
F1
F2
l1
l2
作图步骤:
一找点
二画线
三作垂线段
三、画力臂
练一练
1、
l1
l2
l1
l2
2、
思考:
杠杆处于静止状态或缓慢匀速转动状态
杠杆平衡状态指什么?
物体平衡状态指什么?
静止状态或匀速直线运动状态
思考:
(1)如图所示,杠杆是否处于平衡状态?
是
杠杆满足什么条件时?才能处于平衡状态呢?
探究:杠杆的平衡条件
探究杠杆平衡条件,我们应该测量哪些物理量?
试验次数 动力F1(N) 动力臂l1(cm) 阻力F2(N) 阻力臂l1(cm)
1
2
3
探究:杠杆的平衡条件
思考:
1、如何测量动力和阻力?
2、如何测量动力臂和阻力臂?
探究:杠杆的平衡条件
1、如何测量动力和阻力?
通过计算悬挂钩码的重力,进行测量动力和阻力。
一个钩码的质量m=50g(即为 kg),
一个钩码的重力 G=mg= N。(g取10N/kg)
0.05
0.5
甲 乙
2、如何测量动力臂和阻力臂?
由甲乙两图可知,只有杠杆处于________ 平衡状态时,才能从杠杆上直接读出力臂长度。
水平
探究:杠杆的平衡条件
思考:
(3)在图中当杠杆的右端高时,杠杆右边螺母向 移,杠杆左边高则向 移,杠杆才能处于水平平衡状态。
(4)调节杠杆水平平衡的方法是:
右
左
“右高右移 左高左移 ”。
探究:杠杆的平衡条件
实验步骤:
1、 不挂钩码,调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态
2、在杠杆左侧刻度5cm处挂1个钩码,在右侧挂1个钩码,调节右侧钩码到支点距离使杠杆处于水平平衡状态,记录此时的动力、动力臂,阻力、阻力臂。
3、在杠杆左侧刻度5cm处挂2个钩码,在右侧挂1个钩码,调节右侧钩码到支点距离使杠杆处于水平平衡状态,记录此时的动力、动力臂,阻力、阻力臂。
4、在杠杆左侧刻度5cm处挂3个钩码,在右侧挂1个钩码,调节右侧钩码到支点距离使杠杆处于水平平衡状态,记录此时的动力、动力臂,阻力、阻力臂。
5、在杠杆左侧刻度5cm处挂4个钩码,在右侧挂1个钩码......
思考:挂上钩码之后调节平衡时,能否调节平衡螺母?
试验次数 动力F1(N) 动力臂l1(cm) 阻力F2(N) 阻力臂l1(cm)
1
2
3
4
杠杆平衡的条件是:
____________________________;
它的公式是________________;
也称作________________.
结论
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
杠杆原理
由:F1l1=F2l2
得:
F1
F2 l2
=
l1
F1
F2
l2
l1
F1
F2
l2
l1
由:F1l1=F2l2
得:
F1
F2 l2
=
l1
例 如图所示,3m 长的杠杆,左端挂 100N 的物体,右端挂 20N的物体, 要使杠杆平衡, 支点 O 应离左端 A 多少 m?
GA
GB
A
B
O
根据杠杆平衡条件
解:
∴ OA= 0.5 m
答: 支点O应离左端A 0.5m。
GA×OA = GB×OB
F1l1=F2l2 得
100N ×OA= 20N × (3m-OA)
自主学习:
内容:阅读P79 生活中的杠杆
时间:3分钟
要求:
结合杠杆原理,认识三种杠杆及其特点
小结
省力杠杆的特点
A 动力臂大于阻力臂
B 省力但是费距离
费力杠杆的特点
A 动力臂小于阻力臂
B 费力但是省距离
等臂杠杆的特点
A 动力臂等于阻力臂
B 不省力也不省距离
总结
作业:
动手做一做:自制小杆秤
Thanks
课堂小结
你学到了什么?
1、杠杆及其五要素
支点O
动力F1
阻力F2
动力臂L1
阻力臂L2
2、力臂的画法:
(1)定杠杆定支点
(2)画作用线
(3)画垂线
(4)标力臂
3、杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
4、三种杠杆的特点:
课堂小结
自我评价 过关斩将
在探究杠杆的平衡条件实验中:
(1)小军将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆左端下倾。那么他应将杠杆右端螺母向______ (填“左”或“右”)调节一些,使杠杆在______位置平衡。
(2)杠杆的刻度线之间距离都是相等的。实验时,在杠杆的P刻线处挂2个钩码。为了使杠杆水平位置重新平衡。应该在A刻线处挂____个钩码。
右
水平
5
自我评价 过关斩将
闯关成功
自我评价 过关斩将
B
如图所示,杠杆上B点吊一重物,为使杠杆平衡,在A点分别施加方向不同的力F1F2F3,其中最小的力是: ( )
A:F1 B:F2
C:F3 D:力大小相等
G
F1
F2
F3
B
A
自我评价 过关斩将
一根粗细不均匀的木料,若在O点支撑恰能平衡,如图所示,若将木料从O点锯断,则: ( )
A:粗端较重 B:细端较重
C:粗细两端一样重 D:无法判断
O
A